Фізики виявили нові частинки: змінюють розуміння магнетизму і можуть змінити електроніку

Фізики виявили новий тип квазічастинок, які присутні у всіх магнітних матеріалах незалежно від сили магнітного поля і температури матеріалу. Це відкриття змінює уявлення вчених про магнетизм, адже воно показує, що магнетизм не такий статичний, як передбачалося. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Research, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У деяких системах, таких як електричні ланцюги, можуть виникати квазічастинки. Наприклад, в атомах літію електрони на зовнішніх орбіталях можуть переміщатися на орбіталі інших атомів літію, і забирати з собою свій негативний заряд. Але самі проміжки між електронами можна змоделювати так, наче б вони теж були частинками з власним позитивним зарядом, що рухаються по системі. Квазічастинки можуть розповісти, як працюють ці системи, і беруть участь у всьому, від електронних пристроїв до передачі тепла.

Автори нового дослідження вивчили різні магнітні матеріали і виявили, що в них існує новий тип раніше невідомих квазічастинок. Фізики виявили, що ці квазічастинки існують у всіх магнітних матеріалах незалежно від сили магнітного поля і температури матеріалу. Крім того, вчені виявили, що квазічастинки можуть вільно переміщатися з напрочуд високою швидкістю.

Фізики кажуть, що ці квазічастинки нагадують бульбашки в газованій воді або інших газованих напоях. Нові квазічастинки цікаві тим, що змінюють уявлення про магнетизм, і їхнє відкриття може допомогти у створенні нового покоління електронних пристроїв. Вони будуть швидшими та ефективнішими, вважають учені. Але спочатку фізикам потрібно визначити, як це відкриття може бути застосовано в цих процесах.

Вчені вважають, що від цього відкриття насамперед може виграти спінелетроніка або спінова електроніка, де для зберігання й обробки інформації використовується спін електрона, а не заряд.

У той час як традиційна електроніка використовує електричний заряд електронів для зберігання та обробки інформації, спінтроніка використовує природний спін електрона. Це властивість, яка нерозривно пов'язана з квантовою природою електрона.

Природа снів електронів відповідає за магнітні явища. У електронів є дві властивості: заряд і спін. Тому замість використання звичайного заряду можна використовувати спін, оскільки він розсіює набагато менше енергії, ніж заряд, кажуть фізики.

Як уже писав Фокус, фізики повідомили про відкриття нового виду магнетизму, який називається альтермагнетизм. Вчені вважають, що його можна використовувати для створення більш швидких і надійних електронних пристроїв.

Також Фокус писав про те, що фізики вперше спостерігали теоретично передбачене явище, пов'язане з електронами, відоме як квантові шрами.

Ще Фокус писав про те, що вчені пояснили, чи можуть атоми торкатися один одного, хоча відповідь на це питання не така проста, як може здатися на перший погляд.